Мегасайнс проекты как драйверы научно технологического прорыва
Установки "Мегасайнс" - это международные исследовательские комплексы.
В реализации ряда приоритетных международных проектов участвует Россия. От имени правительства Российской Федерации научное руководство в следующих проектах осуществляет НИЦ "Курчатовский институт":
- Международный термоядерный экспериментальный реактор ИТЭР ( ITER ),
- Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах РЛСЭ ( XFEL ),
- Большой адронный коллайдер ( LHC) в ЦЕРН (CERN); в рамках которого руководит международной кооперацией ключевого детектора экспериментов АЛИС (ALICE),
- Европейский центр синхротронного излучения ( ESRF) ,
- Европейский центр по исследованию ионов и антипротонов ФАИР ( FAIR ),
- Международный эксперимент БОРЕКСИНО ( BOREXINO ),
- Российско-итальянский проект по созданию на территории России экспериментального термоядерного реактора ИГНИТОР ( IGNITOR ).
Правительственной комиссией по высоким технологиям и инновациям поставлена задача по разработке программы по созданию в России отечественных уникальных крупных исследовательских комплексов мирового уровня – "мега-сайенс", дающая направление последовательного и скоординированного международного развития и функционирования глобальных исследовательских инфраструктур. Создание отечественных мегаустановок демонстрирует уровень научно-технологического развития государства, обеспечивает достижение принципиально новых рубежей в фундаментальной науке, дает новые возможности международного сотрудничества на прорывных исследовательских направлениях, служит залогом конкурентноспобности российской науки.
Высокопоточный научно-исследовательский реакторный комплекс PIK (НИРК ПИК) Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова является составной частью инфраструктуры НИЦ "Курчатовский институт". Это – один из самых мощных в мире высокопоточных научно-исследовательских реакторных комплексов, построенный на территории Российской Федерации. Комплекс ПИК (НИРК ПИК) станет основой Международного центра нейтронных исследований мирового класса.
Проект по созданию специализированного источника синхротронного излучения четвертого поколения (ИССИ-4) будет реализован на базе НИЦ "Курчатовский институт", он входит в первую группу проработанных мега-проектов, вынесенных на рассмотрение правительственной комиссии. Создание в России такого источника – колоссальный шаг для прорыва в биотехнологиях, нанотехнологиях, научном материаловедении. Проект поддержан международными партнерами из синхротронных центров Японии и Европы.
Заявление Владимира Путина о способности России совершить технологический прорыв соответствует вызовам, стоящим перед нашей страной. Об этом ФБА "Экономика сегодня" рассказал политолог, замдиректора Института истории и политики МПГУ, кандидат исторических наук, доцент Владимир Шаповалов.
"Сегодня научно-технический потенциал и его реализация становятся самым важным ресурсом развития любой страны. Быстрый рост экономики, качественное улучшение жизни граждан, превращение государства в лидера по социальным показателям возможны только при условии динамичного развития науки и технологий. И Россия сейчас не является аутсайдером, имея достижения в различных сферах, однако почивать на лаврах здесь недопустимо.
Регулярные и убедительные победы школьников и студентов нашей страны на международных олимпиадах – зримое свидетельство, что РФ в числе лидеров научно-технического прогресса. Но современный мир развивается чрезвычайно быстро, это серьезный вызов для любого государства. Любое отставание чревато выпадением из современного ритма развития – история России знает примеры, когда мы оказались не готовы в полной мере встретить ту или иную угрозу. Научно-технический потенциал должен наращиваться постоянно", - отмечает аналитик.
Президент Владимир Путин заявил в ходе выступления на форуме "Технопром" в Новосибирске, что Россия способна совершить научно-технологический прорыв. "Научно-технологический прорыв мы поставили в число ключевых национальных целей и приоритетов, и убежден, мы способны его совершить, объединяя усилия государства, бизнеса, научно-образовательного сообщества, расширяя свободу для инициативы и творчества наших людей", - сказал глава государства. И добавил: жизнеспособность страны, уровень жизни общества и то, какое место она занимает на мировой арене, зависят от внедрения передовых технологий.
"Развитие науки возможно только при условии самой широкой поддержки государства. При этом понимание важности этого процесса должно быть и у населения – это стратегическая задача, на которой базируется экономика, социальная сфера и политика. То есть это вызов и для граждан – для бизнеса, политических партий и общественных организаций, простых граждан. В процесс развития по мере сил должен вовлекаться каждый.
В одиночку государство просто не справится с достижением научно-технического рывка – глава государства своим выступлением закладывает четкий вектор развития страны, обозначая приоритетом инновации. Только государство, находящееся на гребне прогресса, может быть в полной мере независимой, а также обеспечивать своим гражданам высокий уровень жизни. Хотя по сути это основная задача любой власти", - подчеркивает эксперт.
После провала 1990-х
Путин отметил, что для реализации научно-технического потенциала страны необходимо поощрять и поддерживать новые творческие инициативы людей. Более того, наиболее перспективные предложения, по его словам, должны получать применение на практике за короткие сроки. Президент России подчеркнул, что власти увеличат финансирование науки и создадут все необходимые условия для привлечения иностранных специалистов и талантливой российской молодежи.
Путин также заявил о планах создать сеть из установок класса мегасайенс по всей стране от Подмосковья до Владивостока. Это не имеющая аналогов в мире физическая (комплекс научного оборудования) или цифровая (информационная) инфраструктура, в том числе распределенного типа, функционирующая как единое целое, и ориентированная на получение научных результатов, достижение которых невозможно на других установках мира. В России предусматривается шесть проектов класса мегасайенс, все это прорывные и сверхсовременные технологии.
"Россия после явного отставания в научно-техническом процессе в 1990-е сделала впоследствии очень серьезные шаги, чтобы стать одним из мировых лидеров научно-технического прогресса. В отдельных отраслях экономики и науки мы уже занимаем передовое место. Это, к примеру, прорывы в оборонно-промышленной сфере, лидерство в космосе, ведущее положение в атомной энергетике и информационных технологий.
Также реализован целый ряд беспрецедентных проектов в инфраструктурном развитии – наиболее наглядным примером стал Крымский мост. Но помимо него есть современные дорожно-транспортные решения в московской агломерации. Большие успехи Россия демонстрирует в освоении Арктики, судостроении и многих других сферах, подчеркивающих потенциал нашей страны.
Но это не значит, что стремиться больше не к чему. У России всегда будут новые ориентиры, остаются еще сферы, где требуется усилить позиции внедрением инноваций и научного подхода. Задача перед нашей страной поставлена непростая – стать лидером во всех сферах, и России это вполне по силам", - заключает Владимир Шаповалов.
Такие проекты способны реализовать лишь несколько стран в мире. Мало того, обычно такие проекты реализуются только как международные при тесном участии десятков стран.
Россия всегда является участником таких проектов, причём не просто каким-то рядовым участником, а ключевым. Россия участвует в них в том числе и как производитель сложнейшего научного оборудования. Я уже писал про такие проекты, кратко напомню:
1. ITER - проект международного экспериментального термоядерного реактора.
2. ЦЕРН – европейская организация по ядерным исследованиям, крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий.
3. XFEL - международный проект по созданию самого крупного в мире лазера на свободных электронах, предназначенного для наблюдения за ходом химических реакций.
4. FAIR - европейский центр по исследованию ионов и антипротонов.
Но Россия это ещё и страна, которая способна сама создавать такие проекты, как пример проект сверхмощного лазера XCELS , реактор ПИК , синхротрон " Скиф ", источник синхротронного излучения четвёртого поколения ИССИ-4 , ну и, конечно, коллайдер НИКА (Nuclotron based Ion Collider fAcility), который был запущен 20 ноября в Дубне.
Поэтому, конечно, Россия не уходила из науки уровня MegaScience, иначе было бы просто невозможно построить и запустить коллайдер НИКА, но его запуск — это всё же новый уровень, когда страна доказывает что не только способна делать такие проекты в международной кооперации, но и самостоятельно на свой территории.
Не стану рассказывать про то зачем вообще нужен проект НИКА, и что с его помощью будут изучать. Просто потому что я об этом уже рассказывал очень подробно и при этом простым языком. Перейдите по этой ссылке и насладитесь мощью российской науки!
Ещё раз, если кто-то не понял: моя восторженность - это не буря в стакане, то что делает Россия в науке это действительно высший пилотаж, это элита мировой науки - высшая лига. Пять (5!) проектов класса MegaScience, которые Россия реализует сейчас сама, я даже не знаю кто в мире сегодня может сравниться, разве что США. И проект НИКА, запущенный 20 ноября это лишь первая ласточка.
Самое интересное, что для мира, то что я пишу, это очевидность, это примерно как если бы я сейчас доказывал, что сборная Бразилии по футболу - одна из сильнейших в мире . Это же известно всем. И представьте если сами бразильцы были бы с этим не согласны, спорили, называли бы такого человека пропагандистом, призывали бы его снять розовые очки. Но ведь ровно это происходит в России, но по отношению ко всему, включая науку. Для мира мы научная супердержава, а для нас самих все наоборот - науки в России просто нет, она в руинах, мы на уровне Зимбабве и Нигерии.
Нам надо заново учиться радоваться своим успехам.
Не забывайте подписываться на мой канал Дзен и репостить публикацию в соцсетях.
И заходите на наш сайт "Сделано у нас" - там хороших новостей гораздо больше!
На ПМЭФ-2019 прошла дискуссия о развитии в России проектов megascience, которые могут создать промышленность будущего. По мнению научного сообщества, меганаука авангардом прокладывает путь к практическим улучшениям нашей обычной жизни. Такие эффекты станут заметны позже, это может занять не одно десятилетие, но ученые обещают «и пиво, и колбасу», сравнивая уникальность исследований megascience и их влияние на жизнь людей с проектами ВПК. Корреспондент “Ъ” Яна Войцеховская разбиралась в высоком и бытовом.
Помимо базы для получения фундаментальных знаний и создания принципиально новых материалов, установки megascience являются элементом технологического обеспечения современной промышленности
Фото: Александр Коряков, Коммерсантъ
Megascience — научные установки национального и мирового масштаба для решения принципиально новых фундаментальных и прикладных задач. Это ускорители и коллайдеры заряженных частиц, плазменные установки, источники синхротронного излучения, мощные лазеры, лазеры на свободных электронах, астрофизические, биологические и вычислительные комплексы. Сегодня формируется программа развития синхротронных и нейтронных исследований на 2019–2027 годы, целью которой является обеспечение научно-технологического прорыва России.
Вклад прошлых лет
Согласно национальному проекту «Наука», в 2024 году Россия должна войти в пятерку ведущих стран мира, осуществляющих научные исследования и разработки в приоритетных областях. Установки класса megascience уже действуют в Гатчине, Дубне, Троицке, Нижнем Новгороде, а также в Новосибирске. Статусом установки megascience обладают также Большой адронный коллайдер (БАК) Центра ядерных исследований в Женеве и строящийся во Франции Международный экспериментальный термоядерный реактор ITER.
По словам президента НИЦ «Курчатовский институт» Михаила Ковальчука, установки megascience — дорогостоящий проект, обладание ими для многих стран является важным элементом демонстрации уровня технологического развития. Они являлись следствием развития атомных проектов, поэтому основными государствами, которые реализовали эти установки, были СССР и США. Установки, которые сейчас есть в ряде стран, образуют узкий круг, но Россия в нем занимает одно из ведущих мест, считает господин Ковальчук. Он отмечает, что с распадом СССР и приостановкой финансирования крупных научных проектов произошел выход на открытый рынок большого количества специалистов. Они были подобраны разным странами, говорит он. «Фактически мы являемся интеллектуальным донором существующих крупных зарубежных проектов»,— заявил господин Ковальчук, подчеркнув, что Россия также инвестировала около €2 млрд в развитие европейских проектов megascience.
Помимо базы для получения фундаментальных знаний и создания принципиально новых материалов, установки megascience являются элементом технологического обеспечения современной промышленности, а значит, элементом технологической независимости и национальной безопасности, уверен господин Ковальчук. «Допустим, вы купили технологию, вас научили нажимать кнопки, но если вы не понимаете, что внутри, то тот, кто вам продал, может поменять технологию и не сказать вам об этом, тогда вы зря это купили. В этом смысле программа создания установок megascience — ответ на глобальные общемировые вызовы»,— говорит он.
Эффекты работы
Помощник президента Андрей Фурсенко отметил, что промышленность и экономика будущего, в том числе вхождение России в список стран-лидеров, невозможны без установок megascience. Они должны дать нам знания нового уровня в самых разных областях — медицине, нефтедобыче (при создании новых катализаторов), фармацевтике, создании новых элементов, объясняет он, подчеркивая, что создание этих ставок требует новой промышленности, нестандартных и интересных решений. «В определенном смысле мы действительно повторяем опыт ВПК. Вещи, которые создавались для этой сферы, оказались полезными во многих других отраслях»,— считает господин Фурсенко.
Это касается вопросов экологии, создания нового информационного пространства и новой энергетики. «Инструментарий (установок megascience.— “Ъ” ) не придуман физиками, чтобы им было чем заняться: он вызван требованиями времени и жизни. Это огромный стимул для развития, это реальный запрос и экономики, и общества. Вся наука и прорывы — это идеи, кадры и инфраструктура. Идеи и кадры очень подвижны, а якорь, который может их привязать к месту,— это продвинутая инфраструктура»,— заключил он.
Для иллюстрации эффектов работы установок megascience господин Ковальчук привел пример с исследованием полезных ископаемых в недрах земли. Для того чтобы понять, что лежит на глубине, нужно бурить скважину, проводить сложные геолого-разведочные работы, в то время как аналогичную работу можно провести на рабочем столе с прибором. «Можно сделать алмазную наковальню, поставить два алмаза острием, сжимать любое вещество до огромного давления, а дальше можно поставить лазер и нагревать это — и вы можете дальше моделировать состояние любого вещества на любой глубине залегания. Простая вещь — перед вами на столе вся геологоразведка и устройство земли»,— объясняет он.
Глава Объединенной судостроительной корпорации Алексей Рахманов добавил, что судостроители готовы быстро внедрять инновационные технологии, однако работа контрольно-надзорных органов иногда осложняет этот процесс. «Судостроители считают, что ледокол "Ленин" не был бы построен за три года, если бы мы работали в рамках текущей контрольно-надзорной деятельности. У меня возникает стойкая дрожь в руках, когда речь заходит о скорости внедрения инноваций. Мы их пылесосим по всему миру: это композитные материалы, материалы с новыми свойствами, 3D-печать и все то, что связано с развитием новых покрытий, которые позволяли ли бы нам не так часто красить суда, обеспечивали бы проходимость во льдах и весь спектр других технологий. Вот придут коллеги и скажут, что сделает жизнь корпуса судна дольше, но мы опять будем говорить о годах внедрения этой технологии»,— делится он.
Господин Ковальчук отметил, что работа с инфраструктурой megascience оказывает синергетический эффект на научное сообщество. «К установке приходят люди, которые понимают в физике высоких энергий и в конструировании ускорителей, люди, которые понимают в рентгеновской оптике, люди, которые понимают в искусственном интеллекте, в управлении этой системой, после этого медики смотрят ангиографию, биологи создают лекарства, материаловеды делают новые открытия, продлевают срок службы атомных станций. Нет специальности, которая не работала бы с установкой megascience. Синхротронный зал — это все возможные направления науки в одном месте»,— рассказывает господин Ковальчук.
Теория и практика
Надо понимать, что вся фармацевтическая промышленность базируется на знании трехмерной структуры биологических объектов, продолжает он. Есть два вида лекарств: одни замещают функции в теле, другие блокируют излишние реакции. Если орган работает плохо, например, предстательная железа, надо взять секрет, превратить его в кристалл, посмотреть на рентгене структуру, расшифровать ее, а потом сделать химический или биологический аналог. Если чего-то много в организме, например, если чрезмерно выделяется адреналин, вызывая гипертонию, надо иметь блокатор, который «защелкнет» рецепторы. «Иными словами, поднося таблетку ко рту, вы должны понимать, что за ней стоят огромный труд и деньги. Вся структура биологических объектов расшифрована на рентгене, рентгеновское излучение создало сегодняшнюю молекулярную биологию. Сегодня 100% субстанций, из которых делают лекарства, расшифрованы с использованием синхротронного излучения»,— говорит господин Ковальчук.
Читайте также: